【題目】2020年初,突如其來的新型冠狀肺炎在全世界肆虐,依據(jù)研究,含氯消毒劑可以有效滅活新冠病毒,為阻斷疫情做出了巨大貢獻。二氧化氯(C1O2)就是其中一種高效消毒滅菌劑。但其穩(wěn)定性較差,可轉(zhuǎn)化為NaC1O2保存。分別利用吸收法和電解法兩種方法得到較穩(wěn)定的NaClO2。其工藝流程示意圖如圖所示:

已知:1.C1O2易分解爆炸,一般用稀有氣體或空氣稀釋到10%以下。

2.長期放置或高于60℃時NaC1O2易分解生成NaC1O3NaCl

1)步驟1中,生成C1O2的離子方程式是___,通人空氣的作用是___。

2)方法1中,反應(yīng)的離子方程式是___,利用方法1NaC1O2時,溫度不能超過20℃,可能的原因是___。

3)方法2中,NaC1O2___生成(選填陰極陽極)。

4NaC1O2的溶解度曲線如圖所示,步驟3中從NaC1O2溶溶液中獲得NaC1O2的操作是___

5)為測定制得的晶體中NaC1O2的含量,做如下操作:

①稱取a克樣品于燒杯中,加入適量蒸餾水溶解后加過量的碘化鉀晶體,再滴入適量的稀硫酸,充分反應(yīng)。將所得混合液配成100mL待測溶液。

②移取25.00mL待測溶液于錐形瓶中,用bmolL-1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液滴定,至滴定終點。重復(fù)2次,測得消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積的平均值為cmL(已知:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)。樣品中NaC1O2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為___。(用含a、bc的代數(shù)式表。T诘味ú僮髡_無誤的情況下,測得結(jié)果偏高,可能的原因是___(用離子方程式和文字表示)。

6NaC1O2使用時,加入稀鹽酸即可迅速得到C1O2。但若加入鹽酸濃度過大,則氣體產(chǎn)物中Cl2的含量會增大,原因是___。

【答案】2ClO3-+SO2=SO42-+2ClO2 稀釋產(chǎn)生的ClO2,防止其分解爆炸 2OH-+2ClO2+H2O2=2ClO2-+O2+2H2O H2O2溫度較高時易分解 陰極 加熱溫度至略低于60°C,濃縮,冷卻至略高于38°C結(jié)晶,過濾,洗滌 4H++4I-+O2=I2+2H2O,消耗Na2S2O3增多,結(jié)果偏高 亞氯酸鈉與較濃鹽酸混合,氧化性還原性增強,發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成氯氣

【解析】

13NaC1O3溶液與SO2發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成ClO2,而由題給信息可知,純C1O2易分解爆炸,一般用稀有氣體或空氣稀釋到10%以下,故加入空氣稀釋;方法1:在堿性環(huán)境下,用H2O2還原C1O2得到NaC1O2;方法2:在陰極上ClO2被還原生成ClO2-,其電極方程式為:ClO2+e-=ClO2-;

4)由溶解度曲線可知,溫度低于38℃時,析出晶體NaClO23H2O,溫度高于38℃時析出晶體NaClO2,據(jù)此分析解答;

5)由ClO2-+4I-+4H+=2H2O+2I2+Cl-I2+2S2O32-=2I-+S4O62-可得關(guān)系式NaClO22I24S2O32-,根據(jù)關(guān)系式NaClO22I24S2O32-進行計算;

6)鹽酸濃度較大,NaC1O2與濃HCl發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯氣;

1)步驟1,NaC1O3溶液與SO2發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成ClO2,根據(jù)得失電子守恒,離子反應(yīng)方程式為:2ClO3-+SO2=SO42-+2ClO2;由題給信息可知,純C1O2易分解爆炸,一般用稀有氣體或空氣稀釋到10%以下,則通人空氣的作用是稀釋產(chǎn)生的ClO2,防止其分解爆炸,故答案為:2ClO3-+SO2=SO42-+2ClO2;稀釋產(chǎn)生的ClO2,防止其分解爆炸;

2)方法1,在堿性環(huán)境下,用H2O2還原C1O2得到NaC1O2,根據(jù)得失電子守恒,反應(yīng)的離子方程式未:2OH-+2ClO2+H2O2=2ClO2-+O2+2H2O;溫度較高時H2O2易分解,所以溫度不能超過20℃,故答案為:2OH-+2ClO2+H2O2=2ClO2-+O2+2H2OH2O2溫度較高時易分解;

3)方法2ClO2生成ClO2-,應(yīng)被還原,在陰極生成,電極方程式為:ClO2+e-=ClO2-,所以在陰極上生成NaC1O2,故答案為:陰極;

4)由NaC1O2的溶解度曲線可知,NaClO2飽和溶液中,溫度低于38℃時,析出晶體是NaClO23H2O,溫度高于38℃時析出晶體是

NaClO2,所以從NaC1O2溶溶液中獲得NaC1O2的操作:加熱溫度至略低于60°C,濃縮,冷卻至略高于38°C結(jié)晶,過濾,洗滌,故答案為:加熱溫度至略低于60°C,濃縮,冷卻至略高于38°C結(jié)晶,過濾,洗滌;

5)由ClO2-+4I-+4H+=2H2O+2I2+Cl-、I2+2S2O32-=2I-+S4O62-可得關(guān)系式為:NaClO22I24S2O32-,n(NaClO2)=n(S2O32-)=,則樣品中NaC1O2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:;在滴定操作正確的情況下,測得結(jié)果偏高,可能為碘負(fù)離子被氧氣氧化,生成更多的碘單質(zhì),消耗更多的Na2S2O3,結(jié)果偏高,故答案為:;4H++4I-+O2=I2+2H2O,消耗

Na2S2O3增多,結(jié)果偏高;

6)鹽酸濃度大時,NaC1O2與濃HCl發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯氣,故答案為:亞氯酸鈉與較濃鹽酸混合,氧化性還原性增強,發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成氯氣。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】主族元素、、的原子序數(shù)依次增加,且均不大于20。、族序數(shù)之和為10;的原子半徑在同周期主族元素中最小;形成的化合物常溫下可與飽和溶液反應(yīng),產(chǎn)生的氣體常用于切割和焊接金屬。下列說法錯誤的是( )

A.簡單離子半徑:

B.的單質(zhì)是人類將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的常用材料

C.形成的化合物均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)

D.形成的化合物與飽和溶液的反應(yīng)可選用啟普發(fā)生器

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】硝基苯是制造染料的重要原料,某同學(xué)在實驗室里用如圖所示裝置制取硝基苯,主要步驟如下:

①在大試管里將2 mL濃硫酸和1.5 mL濃硝酸混合,搖勻,冷卻到50~60 ℃以下;然后逐滴加入1 mL苯,邊滴邊振蕩試管。

②按圖連接好裝置,將大試管放入60 ℃的水浴中加熱10分鐘。

完成下列填空:

(1)指出上圖中的錯誤:__________、____________。

(2)向混合酸中加入苯時,“逐滴加入”“邊滴邊振蕩試管”的目的是__________________________。

(3)反應(yīng)一段時間后,混合液明顯分為兩層,上層主要物質(zhì)是________(填物質(zhì)名稱)。把反應(yīng)后的混合液倒入盛有冷水的燒杯里,攪拌,可以看到________(填字母)。

a.水面上是含有雜質(zhì)的硝基苯

b.水底有苦杏仁味的液體

c.燒杯中的液態(tài)有機物只有硝基苯

d.有無色、油狀液體浮在水面

(4)為了獲得純硝基苯,實驗步驟:①水洗、分液;②將粗硝基苯轉(zhuǎn)移到盛有__________的燒杯中洗滌、用__________(填儀器名稱)進行分離;③__________;④干燥;⑤__________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】用惰性電極電解物質(zhì)的量濃度相同、體積比為1∶2的CuSO4和NaCl的混合溶液,可能發(fā)生的反應(yīng)有( )

①2Cu2++2H2O2Cu+4H+O2

②Cu2++2ClCu+Cl2

③2Cl+2HH2↑+Cl2

④2H2O2H2↑+O2

A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.②④

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】常溫下,A是可用來對自來水進行消毒的黃綠色單質(zhì)氣體,A、B、C、D、E都含X元素,其轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示:

1)請分別寫出下列物質(zhì)的化學(xué)式(如為溶液請?zhí)钊苜|(zhì)的化學(xué)式):

A________、B________、D________

2)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式或離子方程式(請注明反應(yīng)條件):

AH2O(離子方程式):_____________;

A+石灰乳(化學(xué)方程式):______________;

E露置在空氣中的第1個化學(xué)方程式:___________。

3)漂白粉的有效成分是________(化學(xué)名稱),保存漂白粉的方法__________、______________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】常溫下,某化學(xué)小組探究硝酸銀溶液的性質(zhì)。

裝置

實驗序號

實驗操作

實驗現(xiàn)象

實驗I

向試管中滴加2%氨水并不斷振蕩

產(chǎn)生棕褐色沉淀,繼續(xù)滴加沉淀消失

實驗II

1.向試管中加入0.1mol·L-lNaOH溶液1mL

2.繼續(xù)滴加3%H2O2至過量

1.產(chǎn)生棕褐色沉淀

2.產(chǎn)生大量無色無味氣體,有黑色沉淀生成

實驗III

1.向試管中滴加1mL0.1molL-1KI溶液

2.取少量上層清液于試管甲中,加入淀粉溶液

1.產(chǎn)生黃色沉淀

2.溶液無明顯變化

已知:AgOH是一種白色固體,常溫下極不穩(wěn)定,易分解為棕褐色難溶于水的氧化銀固體

1)常溫下,0.1mo1L-1AgNO3溶液pH約為4,請用離子方程式解釋原因___。

2)實驗I中,反應(yīng)的化學(xué)方程式是___

3)實驗II中,經(jīng)檢驗,黑色沉淀的成分為Ag。有Ag產(chǎn)生的化學(xué)方程式是___。經(jīng)測定,實驗產(chǎn)生的氣體體積遠遠大于該反應(yīng)的理論值,可能的原因是___。

4)實驗中,產(chǎn)生黃色沉淀的離子方程式是___。有同學(xué)猜想,I-有還原性,Ag+有氧化性,AgNO3溶液與KI溶液應(yīng)該可以發(fā)生氧化還原反應(yīng)。他設(shè)計了如圖原電池,做實驗IV證明了猜想成立。其中,在A燒杯中,石墨電極表面變亮,經(jīng)檢測這種光亮的物質(zhì)為銀單質(zhì)。乙溶液是___,檢驗B燒杯中產(chǎn)物的操作及現(xiàn)象是___,該氧化還原反應(yīng)的離子方程式是__。

5)對比實驗III和實驗IV,實驗IIII2生成的可能原因是___(寫出兩條)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】如圖中,甲是電解飽和食鹽水,乙是銅的電解精煉,丙是電鍍,回答:

1b極上的電極反應(yīng)式為__,甲電池的總反應(yīng)化學(xué)方程式是__。

2在粗銅的電解過程中,圖中c電極的材料是__(填“粗銅板”或“純銅板”);在d電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為__;若粗銅中還含有AuAg、Fe等雜質(zhì),則沉積在電解槽底部(陽極泥)的雜質(zhì)是__,電解一段時間后,電解液中的金屬離子有__。

3如果要在鐵制品上鍍鎳(二價金屬,相對原子質(zhì)量59),則f電極的材料是__(填“鐵制品”或“鎳塊”,下同),e電極的材料是__。

4e電極的質(zhì)量變化118 g,則a電極上產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為__。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列各組數(shù)據(jù)中,前者剛好是后者兩倍的是 (  )

A. 2 mol H2O的摩爾質(zhì)量和1 mol H2O的摩爾質(zhì)量

B. 200 mL 1 mol·L-1氯化鈣溶液中c(Cl-)100 mL 2 mol·L-1氯化鉀溶液中c(Cl-)

C. 64 g二氧化硫中氧原子數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4 L一氧化碳中氧原子數(shù)

D. 20% NaOH溶液中NaOH的物質(zhì)的量濃度和10% NaOH溶液中NaOH的物質(zhì)的量濃度

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列說法或有關(guān)化學(xué)用語的表達不正確的是

A. 在基態(tài)多電子原子中,p軌道電子能量不一定高于s軌道電子能量

B. 核外電子排布由1s22s22p63s1→1s22s22p6 的變化需要吸收能量

C. 某元素基態(tài)原子的電子排布圖

D. Ca2+離子基態(tài)電子排布式為1s22s22p63s23p6

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同步練習(xí)冊答案